线性分组码编译码实验报告
移动通信实验线性分组码卷积码实验
4、设置主控菜单,选择【主菜单】→【移动通信】→【卷积码实验】。在“卷积及交织误码设置”界面中,先选择【无误码】。此时系统初始状态为:输入数据为8K,通过模块4进行卷积编码,再经过模块5完成卷积译码。
5、观察并记录原始码元和卷积译码恢复的码元,看是否一致。
由图可知:波形一致
编码信号输入
3、调用示波器观测信号源模块的“PN”和4号模块的编码输出“编码数据TH,即观测原始码元和卷积编码输出信号。
4、运行仿真,开启所有模块的电源开关。
5、设置主控菜单,选择【主菜单】→【移动通信】→【卷积码实验】。在“卷积及交织误码设置”界面中,先选择【无误码】。此时系统初始状态为:编码输入8K数据,进行卷积编码,无差错插入模式。
【突发错】译码结果与输入信号
由图可知:卷积码能纠正随机错,而不能纠正突发错。
五、实验报告
1、观察和记录实验波形,验证卷积码检错及纠错能力。
2、简述卷积码在生活中的应用。
无线通信,移动通信如GSM
六、实验小结
通过本次实验学习了卷积码的编译码原理,观察和记录了实验波形,验证了卷积码的检错及纠错能力。
3、分析汉明码实现检错及纠错的原理。
以接收到的数据为7bit为例,从左到右的位数分别以二进制表示:001,010,011,100,101,110,111。三位二进制以某一位为1可分为三组,第一组为001,011,101,111;第二组为010,011,110,111;第三组为100,101,110,111。将每个小组中二进制所代表的位数(1~7)中的值(0或1)拿出来(每组共4个值),进行奇偶校验,以奇校验为例,1的个数为奇数标0,偶数标1,最后倒叙查看纠错。如:第一组1为奇数标0,第二组为偶数标1,第三组为偶数标1,最后得到110,即第六位数据错误。
线性分组码 实验报告
线性分组码实验报告《线性分组码实验报告》摘要:本实验旨在研究线性分组码在通信系统中的应用。
通过对线性分组码的理论知识进行学习和探讨,结合实际通信系统的应用场景,设计了一系列实验方案,并进行了实验验证。
实验结果表明,线性分组码在通信系统中具有较高的纠错能力和可靠性,能够有效提高数据传输的质量和稳定性。
引言:线性分组码是一种常用的纠错编码技术,广泛应用于通信系统中。
它通过在数据传输过程中添加冗余信息,以实现对传输数据的纠错和恢复。
在实际通信系统中,线性分组码可以有效提高数据传输的可靠性和稳定性,对于提高通信系统的性能具有重要意义。
因此,对线性分组码的研究和应用具有重要的理论和实际意义。
实验目的:1. 了解线性分组码的基本原理和编码、解码过程;2. 掌握线性分组码在通信系统中的应用方法;3. 验证线性分组码在通信系统中的纠错能力和可靠性。
实验方法:1. 学习线性分组码的基本原理和编码、解码过程;2. 设计实验方案,包括构建通信系统模型、选择适当的编码方式和参数等;3. 进行实验验证,对比不同编码方式和参数下的通信系统性能。
实验结果和分析:通过实验验证,我们发现线性分组码在通信系统中具有较高的纠错能力和可靠性。
在不同的编码方式和参数下,线性分组码都能有效提高通信系统的数据传输质量和稳定性。
这表明线性分组码在通信系统中具有重要的应用价值,能够有效提高通信系统的性能。
结论:线性分组码是一种有效的纠错编码技术,在通信系统中具有重要的应用价值。
通过本实验的研究和验证,我们对线性分组码的原理和应用有了更深入的理解,为通信系统的性能优化提供了重要的参考和支持。
希望本实验结果能够对相关领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
实验四 线性分组码的信道编码和译码
一致性校验矩阵如下:
一般情况下:G是k*N生成矩阵;H为r*N一致性校验 矩阵,r =N-k为校验数目。
H和G的关系为:G=[Ik*K Ak*r] H=[Ak*r Ir*r] 纠错译码时,若发送码字为 c ,则接收序列为 y ,校
实验四 线性分组码的信道编码和译码
一、实验目的
熟悉 Matlab 工作环境及工具箱; 掌握线性分组码的编码、译码原理以及纠错原
理。
二、实验原理
信源发出的信息序列通常不能直接传送给信道传输, 它们需要经过某种变换使其适合信道传输。
变换——编码和译码 信道编码:
降低平均差错率,提高传送的可靠性——纠错编码。 纠错编码:
简述实验目的; 简述实验原理; 根据不同的线性分组码,观察生成矩阵和校验
矩阵的特性。 根据不同的线性分组码,分析检错和纠错能力。
正s=y*HT=e*HT 。
因此,可以得到译码 c=y e 。 其中,e称为差错图样。 S是传输是否出错的标志,称为伴随式。
三、实验内容
(5,2) 线性分组码的最小汉明距离为dmin=3,能够检出 2位错误或纠正1位错误。
线性分组码的信道编码和译码流程图 信道编码流程图
译码流程图
四、实验报告要求
例如,对于(5,2)分组码,N=5,K=2,其编码函数f
为:信息组是二元符号序列,用矩阵表示为m=[m1,m2] 码字长度为N=5,用矩阵表示为C=[C1,C2,C3,C4,C5]
编码函数fห้องสมุดไป่ตู้
由编码函数可知:c(码字)=m(信息矩阵)G(生成矩阵) 生成矩阵
生成矩阵确定以后,由编码函数的后三个方程可以确 定检验方程。
线性分组码实验报告
线性分组码实验报告综合性设计性实验报告专业:学号:姓名:实验所属课程:信息论与编码实验室(中心):信息技术软件实验室指导教师:2一、题目线性分组码编译码实验二、仿真要求1.分别用不同的生成矩阵进行(7,4)线性分组码的编码,经调制解调后译码,并比较两种线性分组码的纠错能力。
2.掌握线性分组码的编码原理、编码步骤和译码方法。
3.熟悉matlab软件的基本操作,学会用matlab软件进行线性分组码的编码和译码。
三、仿真方案详细设计编码:本实验采用的是(7,4)线性分组码,线性分组码的编码由监督矩阵和生成矩阵实现,监督矩阵H为(3×4)的矩阵,由监督方程和(4×4)的单位矩阵构成,生成矩阵G为(4×7)的矩阵,由(4×4)的单位矩阵和监督矩阵的转置矩阵构成。
实现过程为:1、将要编码的序列先整形,整为4列2、如果序列不能被4整除在后边补0使其能被4整除3、将整形后的序列与生成矩阵G相乘即得到编码后的码字在本实验中,分别生成两种生成矩阵,在产生了生成矩阵后根据输入的四位信息位和生成矩阵相乘即可得到编码矩阵。
译码:在译码过程中,我们利用错误图样和伴随式来进行纠错。
1、设一个接收码字矩阵为R,R*H'=S(模2乘),则S为码字对应的伴随式矩阵如果S=0则说明接受码字无差错;2、如果S不为0,查看矩阵S中不为0的那行所在行数,该行即收码字错误所在行i;3、将S转置,将不为0的一列与H每一列进行比较,找到H中相同列,该列的列数即为错误所在列;4、由步骤2和3得到错误具体位置,模2加对应的错误图样就可得到正确码字。
BPSK调制:BPSK调制利用载波的相位变化来传递数字信息,振幅和频率保持不变。
双极性的全占空矩形脉冲序列与正弦载波相乘就得到调制信号。
因此进行调制时首先进行码形变换变为双极性的,再经乘法器与载波相乘得到调制信号。
其具体实现方法如下:1、将0、1序列变为-1、1序列;2、将序列与载波相乘,为‘1’时与载波相位相同,为‘-1’时与载波相位相反。
线性分组码实验报告
线性分组码实验报告1. 引言线性分组码是一种在通信系统中广泛应用的编码技术。
它通过对数据进行分组,并使用特定的编码方式,在数据传输过程中提高数据的可靠性和传输效率。
本实验旨在通过实际操作,探索线性分组码的原理和性能。
2. 实验目的本实验的主要目的如下:- 理解线性分组码的原理和编码过程;- 掌握线性分组码的解码过程;- 分析线性分组码对数据传输效果的影响。
3. 实验器材和材料本实验所需的器材和材料包括:- 一台个人计算机;- 编程语言:Python;- 相关编程库:NumPy。
4. 实验方法与步骤4.1 实验环境搭建在个人计算机上安装Python编程语言和NumPy库。
4.2 线性分组码编码过程4.2.1 确定生成矩阵G根据实验要求,确定线性分组码的生成矩阵G。
4.2.2 数据分组将待发送的数据按照固定长度进行分组,并对每个数据分组进行奇偶校验位的计算。
4.2.3 生成编码数据将分组数据与生成矩阵G相乘,得到编码数据。
4.3 线性分组码解码过程4.3.1 确定校验矩阵H根据实验要求,确定线性分组码的校验矩阵H。
4.3.2 接收编码数据接收经过信道传输的编码数据。
4.3.3 生成校验位将接收到的编码数据与校验矩阵H相乘,得到校验位。
4.3.4 检测错误位通过比较生成的校验位和接收到的校验位,确定是否存在错误位。
4.3.5 纠正错误位如果存在错误位,则根据错误位的位置进行纠正。
4.3.6 解码数据得到纠正后的编码数据,并进行解码。
4.4 实验数据记录和分析记录每次实验的编码数据、接收到的编码数据、生成的校验位、接收到的校验位,以及解码后得到的数据。
分析不同信道条件下数据传输的可靠性和效率。
5. 实验结果与讨论通过实验,我们得到了实验数据,并对数据进行了分析。
根据实验结果,我们发现线性分组码在一定程度上可以提高数据传输的可靠性,但受到信道条件的影响。
在良好的信道条件下,线性分组码可以有效地检测和纠正错误位,实现可靠的数据传输。
实验二、线性分组码的编译码报告
信息论与编码实验报告1、简要总结线性分组码编译码的基本原理及步骤;分组码是一组固定长度的码组,可表示为(n , k),通常它用于前向纠错。
在分组码中,监督位被加到信息位之后,形成新的码。
在编码时,k个信息位被编为n位码组长度,而n-k个监督位的作用就是实现检错与纠错。
对于长度为n的二进制线性分组码,它有种2n可能的码组,从2n种码组中,可以选择M=2k个码组(k<n)组成一种码。
这样,一个k 比特信息的线性分组码可以映射到一个长度为n码组上,该码组是从M=2k个码组构成的码集中选出来的,这样剩下的码组就可以对这个分组码进行检错或纠错.编译码的一般步骤:1完成对任意信息序列的编码2根据生成矩阵,形成监督矩阵;3根据得到的监督矩阵,得到伴随式,并根据它进行译码;4验证工作的正确性2、实现线性分组码编、译码的Matlab源程序;clear all;clc;P=[1 1 1 0;0 1 1 1 ;1 1 0 1]G=[eye(3),P]H=[P',eye(4)]M=input('设置输入码元M=:','s')C=mod(M*G,2)E=[0 0 0 0 0 1 0]R=mod(C+E,2)HS=mod(R*H',2)for i=1:7if S==H(:,i)'R(1,i)=mod(R(1,i)+1,2);R1=Rendend3、讨论该线性分组码的最小码距与码重及纠错能力的关系。
(1)若要发现e个独立差错,则要求最小码距dmin≥e+1(2)若要纠正t个独立差错,则要求最小码距dmin≥2t+1(3)若要发现e个同时又纠正t个独立差错,则要求最小码距dmin≥e+t+1,(e>t)其中e 指检测的错误,t指纠正的错误。
采用纠错编码能增加传输信息时的正确率,能够及时的纠正一些错误的编码,提高编码的效率。
实验二线性分组码的编译码报告
实验二线性分组码的编译码报告1.实验目的线性分组码是一种常用的编码方式,本实验旨在通过对线性分组码的编码与解码操作,加深对线性分组码的理解,并掌握编码与解码的基本方法。
2.实验原理2.1线性分组码线性分组码是一种纠错码,通过在数据中嵌入冗余信息,使得数据在传输或存储过程中能够进行纠错。
线性分组码中的每个码字都由一系列的信息位和校验位组成,校验位的数量和位置由特定的生成矩阵决定。
2.2编码编码是将信息位转换为码字的过程。
对于线性分组码,编码过程可以通过生成矩阵来实现。
生成矩阵是一个以二进制元素组成的矩阵,其列数等于码字的长度,行数等于信息位的长度。
生成矩阵的乘法运算可以将信息位转换为码字。
2.3解码解码是将接收到的码字转换为信息位的过程。
对于线性分组码,解码过程可以通过校验矩阵来实现。
校验矩阵是生成矩阵的转置矩阵,其列数等于校验位的数量,行数等于码字的长度。
解码过程可以通过校验矩阵的乘法运算来恢复信息位。
3.实验内容3.1编码操作首先,选择一个合适的生成矩阵,根据生成矩阵进行编码操作。
具体步骤如下:1)定义生成矩阵,并将其转换为标准型;2)输入信息位;3)将信息位与生成矩阵相乘,得到码字;4)输出码字。
3.2解码操作在编码操作完成后,进行解码操作,根据生成矩阵得到校验矩阵,并根据校验矩阵进行解码操作。
具体步骤如下:1)根据生成矩阵得到校验矩阵;2)输入码字;3)将码字与校验矩阵相乘,得到校验位;4)判断校验位是否全为0,若是则解码成功,将码字中的信息位输出;若不是,则说明有错误发生,进行纠错操作。
4.实验结果与分析通过编码与解码的操作,得到了编码后的码字,并成功地将码字解码为原始信息位。
在解码过程中,如果校验位全为0,则说明接收到的码字没有发生错误,并且成功恢复出了信息位。
5.实验总结通过本次实验,深入理解了线性分组码的编码与解码原理,并掌握了编码与解码的基本方法。
线性分组码是一种常用的纠错码,其应用广泛,并且在通信与存储领域发挥着重要作用。
线性分组码编码的分析与实现..
吉林建筑大学电气与电子信息工程学院信息理论与编码课程设计报告设计题目:线性分组码编码的分析与实现专业班级:电子信息工程101学生姓名:张様学号:10210122指导教师:吕卅王超设计时间:2013.11.18-2013.11.29教师评语:成绩评阅教师日期一、设计的作用、目的《信息论与编码》是一门理论与实践密切结合的课程,课程设计是其实践性教学环节之一,同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。
其主要目的是加深对理论知识的理解,掌握查阅有关资料的技能,提高实践技能,培养独立分析问题、解决问题及实际应用的能力。
目前,绝大多数的数字计算机和数字通信系统中广泛采用二进制形式的码。
而线性分组码具有编译码简单,封闭性好等特点,采用差错控制编码技术是提高数字通信可靠性的有效方法,是目前较为流行的差错控制编码技术。
通过完成具体编码算法的程序设计和调试工作,提高编程能力,深刻理解信源编码、信道编译码的基本思想和目的,掌握编码的基本原理与编码过程,增强逻辑思维能力,培养和提高自学能力以及综合运用所学理论知识去分析解决实际问题的能力,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
二、设计任务及要求设计一个(6,3)线性分组码的编译码程序,最基本的是要具备对输入的信息码进行编码,让它具有抗干扰的能力。
同时,还要让它具有对接收到的整个码组中提取信息码组的功能。
通过课程设计各环节的实践,应使学生达到如下要求:1. 理解无失真信源编码的理论基础,掌握无失真信源编码的基本方法;2. 掌握哈夫曼编码/费诺编码方法的基本步骤及优缺点;3. 深刻理解信道编码的基本思想与目的,理解线性分组码的基本原理与编码过程;4. 能够使用MATLAB或其他语言进行编程,编写的函数要有通用性。
三、设计内容已知一个(6,3)线性分组码的Q矩阵:设码字为(c5,c4, c3, c2,c1,c0)0 1 1Q= 1 0 11 1 0求出标准生成矩阵和标准校验矩阵,完成对任意信息序列(23个许用码字)的编码。
密勒码实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解密勒码的基本原理和构造方法;2. 掌握密勒码的编码和解码过程;3. 分析密勒码的性能,包括误码率和抗干扰能力。
二、实验原理密勒码(Miller Code)是一种线性分组码,具有较好的纠错性能。
它通过在原数据中插入额外的校验位来实现数据的纠错功能。
密勒码的构造方法如下:1. 设原数据长度为n,则码长为n+k,其中k为校验位长度;2. 选取一个素数p,使得p-1大于等于k;3. 对原数据进行模p运算,得到n个余数;4. 在原数据后面添加k个校验位,校验位通过计算余数的线性组合得到;5. 对整个码字进行模p运算,得到最终的密勒码。
三、实验步骤1. 选择原数据长度n,例如n=7;2. 选择一个素数p,例如p=11;3. 对原数据进行模p运算,得到余数;4. 计算校验位,并添加到原数据后面;5. 对整个码字进行模p运算,得到最终的密勒码;6. 生成一个具有单个错误的码字,并对其进行解码;7. 生成一个具有多个错误的码字,并对其进行解码;8. 分析误码率和抗干扰能力。
四、实验结果与分析1. 原数据:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]素数p:11模p运算后的余数:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]校验位:[2, 3, 4]密勒码:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 2, 3, 4]解码过程:- 对密勒码进行模p运算,得到余数:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 2, 3, 4]- 计算校验位:[2, 3, 4]- 比较余数和校验位,发现余数与校验位一致,说明原数据正确。
2. 生成一个具有单个错误的码字:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 2, 3, 5]解码过程:- 对错误码字进行模p运算,得到余数:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 2, 3, 5]- 计算校验位:[2, 3, 4]- 比较余数和校验位,发现余数与校验位不一致,说明原数据存在错误。
线路编译码实验报告
线路编译码实验报告1. 引言在通信领域,编码和解码是非常重要的技术,用于将信息从一种形式转换成另一种形式,以便在传输过程中能够有效地传递和恢复信息。
线路编译码是一种常用的编码和解码方法,用于将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号。
本实验旨在通过实际操作,理解和掌握线路编译码的原理和应用。
在实验中,我们将学习不同类型的线路编译码及其特点,设计和搭建编码和解码电路,并进行信号传输和恢复的实验。
2. 实验目的•了解线路编译码的基本概念和原理•掌握常见的线路编译码的特点和应用•学会设计和搭建线路编译码的电路•进行线路编译码的信号传输和恢复实验3. 实验步骤3.1 材料准备•逻辑门芯片(如与门、或门、非门等)•连线和连接器•信号发生器•示波器•电源供应器3.2 实验一:常见线路编译码的特点和应用1.阅读相关文献,了解常见的线路编译码的特点和应用。
2.归纳总结常见的线路编译码类型和其对应的特点和应用,绘制表格进行整理。
3.3 实验二:线路编译码的设计和搭建1.根据所学的线路编译码知识,选择一种适合的线路编译码类型。
2.设计线路编译码的逻辑电路图。
3.使用逻辑门芯片和连线搭建线路编译码的电路。
3.4 实验三:信号传输和恢复实验1.连接信号发生器、编码电路和示波器。
2.设置信号发生器输出特定的数字信号。
3.观察示波器上得到的模拟信号,并记录结果。
4.切断信号传输,恢复数字信号。
4. 结果与分析4.1 常见线路编译码的特点和应用根据实验一的调研结果,我们总结出常见线路编译码的特点和应用的表格如下:编码类型特点应用2进制编码仅能表示0和1两种状态数字系统、计算机内部数据传输格雷码相邻码之间只有一个比特位不同旋转编码器奇偶校验码用于检测并纠正数据传输中的错误数据传输、存储介质海明码可以检测和纠正多个错误存储介质、数据传输翻转码通过翻转输入信号的极性来进行编码和解码数据传输、电路设计曼彻斯特编码根据信号的跳变来进行编码和解码以太网、USB接口通信欠驱动编线路编译码电路仅能处理少数特殊状态,其他状态需要通过其他电路单独处显示屏幕、触摸屏编码类型特点应用码理超驱动编码线路编译码电路包含多个解码状态,可以自动处理多个输入信号的不同状态逻辑电路设计、显示屏幕现场可编程可根据需求动态选择不同的线路编译码类型通信系统、电路设计4.2 线路编译码的设计和搭建根据实验二的设计和搭建的结果,我们成功搭建了一种线路编译码电路,并完成了信号传输和恢复实验。
74线形分组码实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除74线形分组码实验报告篇一:线性分组码实验报告综合性设计性实验报告专业:学号:姓名:实验所属课程:实验室(中心):信息技术软件实验室指导教师:2一、题目线性分组码编译码实验二、仿真要求1.分别用不同的生成矩阵进行(7,4)线性分组码的编码,经调制解调后译码,并比较两种线性分组码的纠错能力。
2.掌握线性分组码的编码原理、编码步骤和译码方法。
3.熟悉matlab软件的基本操作,学会用matlab软件进行线性分组码的编码和译码。
三、仿真方案详细设计编码:本实验采用的是(7,4)线性分组码,线性分组码的编码由监督矩阵和生成矩阵实现,监督矩阵h为(3×4)的矩阵,由监督方程和(4×4)的单位矩阵构成,生成矩阵g为(4×7)的矩阵,由(4×4)的单位矩阵和监督矩阵的转置矩阵构成。
实现过程为:1、将要编码的序列先整形,整为4列2、如果序列不能被4整除在后边补0使其能被4整除3、将整形后的序列与生成矩阵g相乘即得到编码后的码字在本实验中,分别生成两种生成矩阵,在产生了生成矩阵后根据输入的四位信息位和生成矩阵相乘即可得到编码矩阵。
译码:在译码过程中,我们利用错误图样和伴随式来进行纠错。
1、设一个接收码字矩阵为R,R*h=s(模2乘),则s为码字对应的伴随式矩阵如果s=0则说明接受码字无差错;2、如果s不为0,查看矩阵s中不为0的那行所在行数,该行即收码字错误所在行i;3、将s转置,将不为0的一列与h每一列进行比较,找到h中相同列,该列的列数即为错误所在列;4、由步骤2和3得到错误具体位置,模2加对应的错误图样就可得到正确码字。
bpsK调制:bpsK调制利用载波的相位变化来传递数字信息,振幅和频率保持不变。
双极性的全占空矩形脉冲序列与正弦载波相乘就得到调制信号。
因此进行调制时首先进行码形变换变为双极性的,再经乘法器与载波相乘得到调制信号。
其具体实现方法如下:1、将0、1序列变为-1、1序列;2、将序列与载波相乘,为‘1’时与载波相位相同,为‘-1’时与载波相位相反。
(6,3)线性分组码编码分析与实现
吉林建筑大学电气与电子信息工程学院信息理论与编码课程设计报告设计题目:一线性分组码编码的分析与实现专业班级:电子信息工程_________________ 学生姓名: ___________________________________ 学号: ______________________________________ 指导教师: _________________________设计时间:2014.11.24—2014.12.5 __________第 1 章概述1.1 设计的作用、目的《信息论与编码》是一门理论与实践密切结合的课程, 课程设计是其实践性教学环节之一,同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。
其主要目的是加深对理论知识的理解,掌握查阅有关资料的技能,提高实践技能,培养独立分析问题、解决问题及实际应用的能力。
通过完成具体编码算法的程序设计和调试工作,提高编程能力,深刻理解信源编码、信道编译码的基本思想和目的,掌握编码的基本原理与编码过程,增强逻辑思维能力,培养和提高自学能力以及综合运用所学理论知识去分析解决实际问题的能力,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
1.2 设计任务及要求设计一个( 6, 3)线性分组码的编译码程序:完成对任意序列的编码,根据生成矩阵形成监督矩阵,得到伴随式,并根据其进行译码,同时验证工作的正确性。
1.理解信道编码的理论基础,掌握信道编码的基本方法;2.掌握生成矩阵和一致校验矩阵的作用和求解方法;3.针对线性分组码分析其纠错能力,并能够对线性分组码进行译码;4.能够使用MATLAB 或其他语言进行编程,实现编码及纠错,编写的函数要有通用性。
1.3 设计内容已知一个( 6,3)线性分组码的Q 矩阵:设码字为(c5, c4, c3, c2, c1,c0)011Q 1 0 1110求出标准生成矩阵和标准校验矩阵,完成对任意信息序列( 23个许用码字)的编码。
当接收码字R 分别为(000000), (000001), (000010), (000100), (001000), (010000), (100000), (100100时,写出其伴随式S,以表格形式写出伴随式与错误图样E 的对应关系。
线性分组码编码的分析与实现
吉林建筑大学电气与电子信息工程学院信息理论与编码课程设计报告设计题目:线性分组码编码的分析与实现专业班级:电子信息工程 111学生姓名:学号:指导教师:设计时间: 2014.11.24-2014.12.5 教师评语:成绩评阅教师日期第1章 概述1.1设计的作用、目的随着计算机、卫星通信及高速数据网的飞速发展,数据的交换、处理和存储技术得到了广泛的应用,人们对数据传输和存储系统的可靠性提出了越来越高的要求。
因此,如何控制差错、提高数据传输和存储的可靠性,成为现代数字通信系统设计的重要课题。
目前,绝大多数的数字计算机和数字通信系统中广泛采用二进制形式的码。
而线性分组码具有编译码简单,封闭性好等特点,采用差错控制编码技术是提高数字通信可靠性的有效方法,是目前较为流行的差错控制编码技术。
对线性分组码的讨论都在有限域GF(2)上进行,域中元素为{0,1},域中元素计算为模二加法和模二乘法。
分组码是一组固定长度的码组,可表示为(n , k),通常它用于前向纠错。
在分组码中,监督位被加到信息位之后,形成新的码。
在编码时,k个信息位被编为n位码组长度,而n-k个监督位的作用就是实现检错与纠错。
对于长度为n的二进制线性分组码,它有种2n 可能的码组,从2n 种码组中,可以选择M=2k 个码组(k<n)组成一种码。
这样,一个k比特信息的线性分组码可以映射到一个长度为n码组上,该码组是从M=2k 个码组构成的码集中选出来的,这样剩下的码组就可以对这个分组码进行检错或纠错。
1.2设计任务及要求设计一个(7,3)线性分组码的编译码程序,完成对任意序列的编码,根据生成矩阵形成监督矩阵,得到伴随式,并根据其进行译码,同时验证工作的正确性,最基本的是要具备对输入的信息码进行编码,让它具有抗干扰的能力。
1. 理解无失真信源编码的理论基础,掌握无失真信源编码的基本方法;2. 掌握哈夫曼编码/费诺编码方法的基本步骤及优缺点;3. 深刻理解信道编码的基本思想与目的,理解线性分组码的基本原理与编码过程4. 能够使用MATLAB或其他语言进行编程,编写的函数要有通用性。
线性分组码编译码报告
9
case 7: { B[i][5]=1^B[i][5]; printf("\n\n 您接收的第%d 个码组有错误,正确的码组应为:",++i); i--; for(j=6;j>=0;j--) printf("%1d",B[i][j]); printf("译出的信息序列为:"); for(j=6;j>2;j--) printf("%d",B[i][j]);break; } case 8: { B[i][6]=1^B[i][6]; printf("\n\n 您接收的第%d 个码组有错误,正确的码组应为:",++i); i--; for(j=6;j>=0;j--) printf("%1d",B[i][j]); printf("译出的信息序列为:"); for(j=6;j>2;j--) printf("%d",B[i][j]);break; } } } printf("\n\n 总的译码结果为:"); for(i=0;i<u;i++) for(j=6;j>2;j--) printf("%1d",B[i][j]); printf("\n\n 接下来您想:\n\n");/*继续选择功能*/ printf("1.用编码器 2.用译码器 3.退出\n\n"); printf("我想:");
10
scanf("%d",&Q); if(Q==0) Q=Q+4; while(Q) { if(Q==1||Q==2||Q==3)break; else { printf("对不起,您输入有误,请重新输入"); scanf("%d",&Q); } } } else if(Q==3)/*退出程序*/ { printf("\n 谢谢您的使用,欢迎再次使用!\n"); } } } 运行的结果:
实验三线性分组码的编译码
实验三线性分组码的编译码实验三、线性分组码的编译码信息论与编码实验报告1、深入细致写作课本中关于线性分组码的基本原理及特点等内容,并详细写下其基本原理及特点;解:基本原理:对信源编码器输出的d进制序列进行分组,设分组长度为k,相应的码字表示为m?(m,,m,m),其中每个码元m?1?i?k?都就是d十进制的似乎这样的码字共k21?i有d个。
特点:一个?n,k?线性分组码中非零码字的最轻重量等同于该码点的最轻距离dmin。
2、写下(7,4)线性分组码编解码基本步骤,图画出来程序流程图;k编码流程图译码流程图(7,4)汉明码的编码就是将输入的4位信息码m=[a6a5a4a3]加上3位监督码b2b1b0从而编制成7十一位汉明码[a6a5,a4,a3,a2,a1,a0],编码输入b=[a6a5a4a3a2a1a0].由式a=mg=[a6a5a4a3]g所述,信息码m与分解成矩阵g的乘积就是编成不好以后的(7,4)汉明码3、实现(7,4)线性分组码编解码的matlab源程序;构造bsc传输信道中采用(7,4)线性分组码的simulink仿真程序。
(7,4)汉明码的编码程序:libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entitybmisport(a:instd_logic_vector(3downto0);butstd_logic_vector(6downto0));end;architectureoneofbmisbeginb(6)<=a(3);b(5)<=a(2);b(4)<=a(1);b(3)<=a(0);b(2)<=a(3)xora(2)xora(1);b(1)<=a(3)xora(2)xora(0);b(0)<=a(3)xora(1)xora(0);end;(7,4)汉明码的译码程序:libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entityymisport(a:instd_logic_vector(6downto0);sutstd_logic_vector(2downto0);butstd_logic _vector(3downto0);cutstd_logic_vector(2downto0));end;architectureoneofymisbeginprocess(a)variabless:std_logic_vector(2downto0);variablebb:std_logic_vector(6downto0);be ginss(2):=a(6)xora(5)xora(4)xora(2);ss(1):=a(6)xora(5)xora(3)xora(1);ss(0):=a(6)x ora(4)xora(3)xora(0);bb:=a;ifss>\casessiswhen\when\when\when\when\when\when\whenothers=>null;c<=\endcase;elseb<=a(6)&a(5)&a(4)&a(3);endif;s<=ss;b<=bb(6)&bb(5)&bb(4)&bb(3);endprocess;end;4、讨论(7,4)线性分组码的最小码距与码重及纠错能力的关系,讨论采用纠错编码和不采用纠错编码对传输系统的影响。
信息编码实验报告4-线性码
《信息与编码》课内实验报告学生姓名:及学号:学院:班级:课程名称:信息与编码实验题目:线性码的编码与译码指导教师姓名及职称:2015年4月29日目录一、实验目的 (1)二、实验内容 (1)三、实验要点及说明 (1)四、实现方法 (1)五、实验结果 (2)六、源程序清单 (3)七、思考及总结 (4)一、实验目的1. 掌握线性码的编码方法;2.掌握线性码的标准阵和伴随式译码方法;3. 深入理解线性码的生成矩阵、校验矩阵、码的最小距离、纠错、检错等。
二、实验内容对任意给定的向量进行线性码编码;对任意收到的字进行线性码译码。
实验具体要求如下:1.给定一个q元[n, k]线性码,要求q>=2,n>=4,k>=2;2.输出线性码的生成矩阵、校验矩阵;3.至少输出对两个向量线性码的编码结果;至少输出对两个码字进行线性码的译码结果;三、实验要点及说明准确理解线性码编码译码方法,并能通过matlab编程对已知发送信息或接收字进行译码;通过实验验证纠错能力。
四、实现方法用matlab软件编程实验以上要求。
(1)对给定编码方法,如生成矩阵,计算所有码字;(2)对给定接受码,进行译码,并得到相关信息。
五、实验结果>> xxm([1 0 1])此码生成矩阵:G =1 0 0 1 10 1 1 0 1此校验矩阵:H =0 1 1 0 01 0 0 1 01 1 0 0 1Error using xxm (line 31)输入向量长为2或5!>> xxm([1 0 1 0 1])此码生成矩阵:G =1 0 0 1 10 1 1 0 1此校验矩阵:H =0 1 1 0 01 0 0 1 01 1 0 0 1>> xxm([1 0])此码生成矩阵:G =1 0 0 1 10 1 1 0 1此校验矩阵:H =0 1 1 0 01 0 0 1 01 1 0 0 1信息[1 0]编码:1 0 0 1 1ans =1 0 0 1 1>> xxm([1 0 0 1 1])此码生成矩阵:G =1 0 0 1 10 1 1 0 1此校验矩阵:H =0 1 1 0 01 0 0 1 01 1 0 0 1无错误,译码为:1 0 0 1 1wc =0 1 11 0 11 0 0Error using xxm (line 24)错误位数超过1位,无法纠错!六、源程序清单function y=xxm(x)% 对给定的二元[5,2]线性码进行编码G=[1 0 0 1 1 ;0 1 1 0 1];H=[G(:,3:5)' eye(3)];disp('此码生成矩阵')Gdisp(' 此码校验矩阵')H%生成码元if length(x)==2y=mod(x*G,2);disp(strcat('信息',mat2str(x),'编码'))disp(y)elseif length(x)==5 %译码Sx=mod(x*H',2);if sum(Sx)==0disp('无错误,译码为:');disp(x)wc=mod(eye(3,5)*H',2)Sx1=Sx(1)*100+Sx(2)*10+Sx(3);wc1=wc(:,1)*100+wc(:,2)*10+wc(:,3);w=find(wc1==Sx1);if length(w)==0error('错误位数超过1位,无法纠错!') endwcc=eye(5);y=x-wcc(w,:);disp(strcat('该码第',num2str(w),'位错,译码为:'));yendelse error('输入向量长为2或5!')end七、思考及总结通过这次课内实验对线性码的编码方法、线性码的标准阵和伴随式译码方法、深入理解线性码的生成矩阵、校验矩阵、码的最小距离、纠错、检错等都有所了解和实践。
线性分组码的译码
一、实验目的1、通过实验掌握线性分组码的编码原理2、通过实验掌握线性分组码的译码3、了解编码与检错能力之间的关系二、实验内容1、自行设置线性分组码或汉明码的参数,计算所设计出的线性分组码或汉明码的所有码字集合;2、利用库函数译码或利用通信工具箱设计译码模块译码;3、整理好所有的程序清单或设计模块,并作注释。
三、实验结果1、写出产生(3,1)汉明码的生成矩阵,给出生成码的源程序,并给出运行结果。
(1)、源程序function f=hanmingencod(a) %对信息元a进行编码G=[1 1 1]; %(3,1)的生成矩阵t=input('输入0或1:'); %t=0时产生(3,1),汉明编码所有码字t=1时对输入序列进行编码if t==1;a=input('输入信息元序列:'); %当t=0时,则用户手动输入信息元序列c=mod(a*G,2); %对应码字disp('编码后序列为:');disp(c); %显示编码后的结果elsedisp('(3,1)汉明系统为:');%当t=0时,对for循环得到的信息元序列进行编码for i=0:1%进行for循环,得到信息元序列a=dec2bin(i,1); %生成信息源序列c=mod(a*G,2); %对信息元a进行编码disp(a); %显示信息元disp('对应码字为:');disp(c); %显示编码结果endend(2)运行结果:输入0或者1:0(3,1)汉明系统码为:对应码字为:0 0 01对应码字为: 1 1 1输入0或者1:1输入信息元序列:0编码后序列为: 0 0 0输入0或者1:1输入信息元序列:1编码后序列为: 1 1 1(3)、计算生成矩阵:由(3,1)汉明码可知:n=3,k=1;即信源符号1位一组:{}(),0,1,0,1,2,3;i i u u u i =∈=码符号3位一组:{}210(,,),0,1,0,1,2,3,4,5,6;j c c c c c j =∈=则可得其生成矩阵:[]1,1,1G = 或者校验矩阵H=⎥⎦⎤⎢⎣⎡110110=⎥⎦⎤⎢⎣⎡100111 所以生成矩阵[]1,1,1G =2、用encode函数对随机产生的序列进行汉明编码,给出编码结果。
线性分组码的编码与译码
实践教学大学计算机与通信学院2014年秋季学期计算机通信课稈设计题目:线性分组码(9 , 4)码的编译码仿真设计专业班级:_______________________________姓名:_________________________________________学号:_______________________________________指导教师:______________________________________成绩:______________________________________________摘要该系统是(9, 4)线性分组码的编码和译码的实现,它可以对输入的四位的信息码进行线性分组码编码,对于接收到的九位码字可以进行译码,从而译出四位信息码。
当接收到的九位码字中有一位发生错误时,可以纠正这一位错码;当接收到的码字有两位发生错误时,只能纠正一位错误,但同时能检测出另一位错误不能纠正。
只有特定位有两位错误时,才能纠正两位错误。
这样就译出正确的信息码组,整个过程是用MATLAB语言实现的。
关键词:编码;译码;纠错摘要 目录1. 信道编码概述2.•…1.1信道模型 ............................................................... 2•…1.2抗干扰信道编码定理及逆定理 ............................................ 3…1.3检错与纠错的基本原理 .................................................. 4•…1.4限失真编码定理 ........................................................ 5•…2. 线性分组码的编码 ........................................................... 6 _2.1生成矩阵 ............................................................... 6•…2.2校验矩阵 ............................................................... 9•…2.3伴随式与译码 ......................................................... 1.0....3. 线性分组码编码的 Matlab 仿真 ............................................... 1.2..3.1程序流程图 ............................................................ 1.2....3.2程序执行结果 ......................................................... 12....3.2线性分组码译码的 Matlab 仿真 .......................................... 1.3.3.3结果分析 .............................................................. 1.5.... 参考文献 .................................................................... .1.6..... 总结 ......................................................................... 1.7.... 致谢 ......................................................................... 1.8.... 附录目录19刖言由于计算机、卫星通信及高速数据网的飞速发展,数据的交换、处理和存储技术得到了广泛的应用,数字信号在传输中往往由于各种原因,使得在传送的数据流中产生误码,从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象,人们对数据传输和存储系统的可靠性提出来了越来越高的要求,经过长时间的努力,通过编译码来控制差错、提高可靠性的方式在信道传输中得到了大量的使用和发展,并形成了一门新的技术叫做纠错编码技术,纠错编码按其码字结构形式和对信息序列处理方式的不同分为两大类:分组码和卷积码。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电气信息学院实验报告书课程名称:信息论与编码实验项目:线性分组码编译码实验报告专业班组:通信工程201班实验时间: 2016年 6月27日成绩评定:___________________________________ 评阅老师:___________________________________报告撰写人:余佩学号:2013141443050一、实验目的1.进一步学习C++语言概念和熟悉VC 编程环境。
2.学习线性分组码编码基本流程, 学会调试线性分组码程序。
二、实验要求:(1)实验前编写源程序、准备测试数据。
(2)在Turbo C下完成程序的编辑、编译、运行,获得程序结果。
如果结果有误,应找出原因,并设法更正之。
三、实验内容对(7,4)码依据生成矩阵 1000111010011000101010001011 对输入数据进行编译码。
#include<stdio.h>#include<math.h>void main(){/*G:生成矩阵H:监督矩阵HT:监督矩阵对应的转置矩阵*//*M:输入信息序列C:编码输出序列Input:输入接收码序列B:译码输出序列S:伴随式*/int Q,N;/*定义开始*/int i,j,s,r,k,t,p,u,m;int G[4][7]={{1,0,0,0,1,1,1},{0,1,0,0,1,1,0},{0,0,1,0,1,0,1},{0,0,0,1,0,1,1}};/*定义生成矩阵=[I4*Q]*/int IR[3][3]={{1,0,0,},{0,1,0},{0,0,1}};int H[3][7], C[10][7],M[10][4],B[20][7],Input[100],HT[7][3],P[10],S[100][3];/*定义结束*/printf("\n您好!欢迎使用线性分组码编译器!\n");printf("\n\n本编译器针对(7,4)码,所采用的生成矩阵G=\n");for(i=0;i<4;i++){for(j=0;j<7;j++)printf(" %d",G[i][j]);printf("\n");}printf("编译码过程都是针对二进制码组,除了系统要求选择功能,其他情况下禁止输入除0,1以外的数。
请在使用的过程中严格按照编译器要求的格式输入数据。
\n\n");printf("现在请输入您所选择的编译器所对应的序号,按回车键继续:\n");printf("\n1.编码器 2.译码器 3.退出\n");printf("\n我选择:");scanf("%d",&Q);if(Q==0)Q+=4;while(Q){if(Q==1||Q==2||Q==3)break;else{printf("对不起,您输入有误,请重新输入");scanf("%d",&Q);}}while(Q==1||Q==2||Q==3){if(Q==1)/*编码程序。
依据C=mG*/{printf("\n请输入您需要编码的信息组数");scanf("%d",&N);printf("\n\n请输入您需要编码的%d组四位二进制信息组,码组间用空格分开,按回车键确认。
\n",N);/*输入信息码*/printf("\n信息组m=");for(i=0;i<N;i++)scanf("%1d%1d%1d%1d",&M[i][3],&M[i][2],&M[i][1],&M[i][0]);/*求监督码*/ for(i=0;i<N;i++)/*求C2--C0的值{【001】【101】【001】【100】}*/{C[i][2]=M[i][3]^M[i][2]^M[i][1];/*C2=m3+m2+m1*/C[i][1]=M[i][3]^M[i][2]^M[i][0];/*C1=m3+m2+m0*/C[i][0]=M[i][3]^M[i][1]^M[i][0];/*C0=m3+m1+m0*/}for(j=0;j<N;j++)for (i=6;i>2;i--)/*输出编码结果*/C[j][i]=M[j][i-3];/*求C6--C3的值{【1100】【0101】【1011】【1110】}*/printf("\n您所输入的信息组编码结果c=\n");for(j=0;j<N;j++){ for(i=6;i>=0;i--)printf("%d",C[j][i]);/*C6=m3;C5=m2;C4=m1;C3=m0*/printf("\n");/*输出编码结果{【1100001】【0101101】【1011001】【110100】}*/}printf("\n");printf("\n接下来您想:\n\n");/*选择功能*/printf("1.用编码器2.用译码器3.退出\n\n");printf("我想:");scanf("%d",&Q);}else if(Q==2)/*译码程序*/{for(i=0;i<3;i++)/*求监督矩阵=[P*I3]*/{for(j=0;j<4;j++)H[i][j]=G[j][i+4];/*P=QT*/for(j=4;j<7;j++)H[i][j]=IR[i][j-4];/*I3*/}printf("\n监督矩阵H=\n");/*输出监督矩阵*/for(i=0;i<3;i++){for(j=0;j<7;j++)printf(" %d",H[i][j]);printf("\n");}t=1;while(t!=2)/*输入接收码组*/{p=1;printf("\n请输入总位数为7的倍数的接收码组,每位用空格隔开,每组位数为7的倍数,以十进制2作为结束标志!按回车键确认\n");while(p){for(i=0;;i++){scanf("%d",&Input[i]);if(Input[i]==2)/*判断是否为结尾标志*/break;}k=i%7;/*输入个数对7求余*/if(k==0){p=0;t=2;}else{p=1;k=-k+7;printf("您接收到的码组丢失了%d位,系统不能判断丢失位的具体位置,请重新输入\n",k);}}}u=i/7;/*求有接受码的组数*/i=0;for(r=0;r<u;r++){ for(j=6;j>=0;j--,i++)B[r][j]=Input[i];/*将输入的码字编入矩阵*/}printf("\n将接收码组每七位分为一个码组,如下:\n");for(i=0;i<u;i++)/*将码字分组以矩阵方式输出*/{for(j=0;j<7;j++)printf(" %1d",B[i][6-j]);printf("\n");}for(i=0;i<3;i++)/*求监督矩阵H的转置矩阵*/for(j=0;j<7;j++)HT[j][i]=H[i][j];/*求伴随矩阵S=R*HT*/for(i=0;i<u;i++)/*行*/{for(m=0;m<3;m++)/*列*/{for(j=0;j<7;j++){s+=(B[i][6-j]*HT[j][m]);/*伴随矩阵的第i行的值*/}if (s%2==1)s=1;elses=0;S[i][2-m]=s;s=0;}}printf("\n\n伴随式S=\n");/*输出伴随式*/for(j=0;j<u;j++){for(i=2;i>=0;i--)printf(" %1d",S[j][i]);printf("\n");}printf("\n");for(i=0;i<u;i++){P[i]=4*S[i][2]+2*S[i][1]+S[i][0]+1;switch(P[i])/*根据伴随式判断接收码,并译码*/{case 1:/**/{printf("\n\n您所接收的第%d个码组正确,它是:",++i);i--;for(j=6;j>=0;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("请您再次确认!");printf("译出的信息序列为:");for(j=6;j>2;j--)printf("%d",B[i][j]);break;}case 2:{B[i][0]=1^B[i][0];printf("\n\n您接收的第%d个码组有错误,正确的码组应为:",++i);i--;for(j=6;j>=0;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("译出的信息序列为:");for(j=6;j>2;j--)printf("%d",B[i][j]);break;}case 3:{B[i][1]=1^B[i][1];printf("\n\n您接收的第%d个码组有错误,正确的码组应为:",++i);i--;for(j=6;j>=0;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("译出的信息序列为:");for(j=6;j>2;j--)printf("%d",B[i][j]);break;}case 4:{B[i][3]=1^B[i][3];printf("\n\n您接收的第%d个码组有错误,正确的码组应为:",++i);i--;for(j=6;j>=0;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("译出的信息序列为:");for(j=6;j>2;j--)printf("%d",B[i][j]);break;}case 5:{B[i][2]=1^B[i][2];printf("\n\n您接收的第%d个码组有错误,正确的码组应为:",++i);i--;for(j=6;j>=0;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("译出的信息序列为:");for(j=6;j>2;j--)printf("%d",B[i][j]);break;}case 6:{B[i][4]=1^B[i][4];printf("\n\n您接收的第%d个码组有错误,正确的码组应为:",++i);i--;for(j=6;j>=0;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("译出的信息序列为:");for(j=6;j>2;j--)printf("%d",B[i][j]);break;}case 7:{B[i][5]=1^B[i][5];printf("\n\n您接收的第%d个码组有错误,正确的码组应为:",++i);i--;for(j=6;j>=0;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("译出的信息序列为:");for(j=6;j>2;j--)printf("%d",B[i][j]);break;}case 8:{B[i][6]=1^B[i][6];printf("\n\n您接收的第%d个码组有错误,正确的码组应为:",++i);i--;for(j=6;j>=0;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("译出的信息序列为:");for(j=6;j>2;j--)printf("%d",B[i][j]);break;}}}printf("\n\n总的译码结果为:");for(i=0;i<u;i++)for(j=6;j>2;j--)printf("%1d",B[i][j]);printf("\n\n接下来您想:\n\n");/*继续选择功能*/printf("1.用编码器2.用译码器3.退出\n\n");printf("我想:");scanf("%d",&Q);if(Q==0)Q=Q+4;while(Q){if(Q==1||Q==2||Q==3)break;else{printf("对不起,您输入有误,请重新输入");scanf("%d",&Q);}}}else if(Q==3)/*退出程序*/{printf("\n谢谢您的使用,欢迎再次使用!\n"); Q=0;}}}四.流程图五、实验数据记录及分析输入信息码组:1011 0101 1001 1110得到编码结果为:1011001010110110011001110100输入接受码组:1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0并以2结尾得到译码结果为均正确,译码为:1011010110011110四、实验心得体会实验较为复杂,自己思考了很多次也编程了几次之后结果不是很准确,得不得想要的结果,就和做好的同学探讨并进行学习借鉴最终才成功,从理论上的实现到实际实验得出正确的结果还是有一定能力要求的。